Как найти количество эфира в реакции уксусной кислоты и этанола?

[Alex-chem]

При нагревании до некоторой температуры 36 г уксусной кислоты и 7,36 г 100%-ного этанола в присутствии серной кислоты получена равновесная смесь. Эта смесь при действии избытка раствора хлорида бария образует 4,66 г осадка, а при действии избытка раствора гидрокарбоната калия выделяет 12,1 л оксида углерода (IV) (при н. у.). Найдите количество вещества сложного эфира (в молях) в равновесной смеси, которая образуется при нагревании до той же температуры 150 г уксусной кислоты и 200 мл 90%-ного этанола (плотность 0,82 г/мл) в присутствии серной кислоты в качестве катализатора.

 

       Решение

CH3COOH+C2H5OH=CH3COOC2H5+H2O

n(CH3COOH)=m/M=36г/60г/моль=0,6моль (избыток)

 

mв-ва(C2H5OH)=mр-ра*W/100%=7,36г*100%/100%=7,36г

n(C2H5OH)=m/M=7,36г/46г/моль=0,16 моль (недостаток)

n(C2H5OH)=n(CH3COOC2H5)=0,16 моль

 

H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl

n(BaSO4)=m/M=4,66г/233г/моль=0,02моль 

n(H2SO4)=n(BaSO4)=0,02моль

 

H2SO4+2KHCO3+K2SO4+2CO2+2H2O

n(CO2)=V/Vm=12,1л/22,4л/моль=0,540моль

 

n(CH3COOH)=m/M=150г/60г/моль=2,5моль

 

mр-ра(С2Н5OH)=V*p=200мл*0,82г/мл=164г

mв-ва(C2H5OH)=mр-ра*W/100%=164г*90%/100%=147,6г

n(C2H5OH)=m/M=147,6г/46г/моль=3,21 моль

 

Объясните,пожалуйста,как делать дальше,а то я все перевёл моли,а теперь не знаю,как найти CH3COOC2H5

 

 

[yatcheh]

  В 02.03.2019 в 12:14, Alex-chem сказал:

При нагревании до некоторой температуры 36 г уксусной кислоты и 7,36 г 100%-ного этанола в присутствии серной кислоты получена равновесная смесь. Эта смесь при действии избытка раствора хлорида бария образует 4,66 г осадка, а при действии избытка раствора гидрокарбоната калия выделяет 12,1 л оксида углерода (IV) (при н. у.). Найдите количество вещества сложного эфира (в молях) в равновесной смеси, которая образуется при нагревании до той же температуры 150 г уксусной кислоты и 200 мл 90%-ного этанола (плотность 0,82 г/мл) в присутствии серной кислоты в качестве катализатора.

 

       Решение

CH3COOH+C2H5OH=CH3COOC2H5+H2O

n(CH3COOH)=m/M=36г/60г/моль=0,6моль (избыток)

 

mв-ва(C2H5OH)=mр-ра*W/100%=7,36г*100%/100%=7,36г

n(C2H5OH)=m/M=7,36г/46г/моль=0,16 моль (недостаток)

n(C2H5OH)=n(CH3COOC2H5)=0,16 моль

 

H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl

n(BaSO4)=m/M=4,66г/233г/моль=0,02моль 

n(H2SO4)=n(BaSO4)=0,02моль

 

H2SO4+2KHCO3+K2SO4+2CO2+2H2O

n(CO2)=V/Vm=12,1л/22,4л/моль=0,540моль

 

n(CH3COOH)=m/M=150г/60г/моль=2,5моль

 

mр-ра(С2Н5OH)=V*p=200мл*0,82г/мл=164г

mв-ва(C2H5OH)=mр-ра*W/100%=164г*90%/100%=147,6г

n(C2H5OH)=m/M=147,6г/46г/моль=3,21 моль

 

Объясните,пожалуйста,как делать дальше,а то я все перевёл моли,а теперь не знаю,как найти CH3COOC2H5

 

 

Показать  

 

Осадок с барием даёт только серная кислота. СО2 выделяется при реакции как серной кислоты, так и оставшейся уксусной. 

Разница в количестве СО2 и осадка даёт количество уксусной кислоты 0.54 - 0.02*2 = 0.5 моль (серная кислота - двухосновная, поэтому умножаем на 2). Исходное количество кислоты 0.6 моль, значит количество эфира 0.6 - 0.5 = 0.1 моль. Количество выделившейся воды равно количеству эфира.

Константа равновесия в этой реакции

K = [эфир]*[H2O]/[CH3COOH]*[C2H5OH]

Зная константу равновесия, можно вычислить количество эфира при любом составе исходной смеси.

 

 

Изменено 2 Марта, 2019 в 15:51 пользователем yatcheh

[Alex-chem]

  В 02.03.2019 в 15:49, yatcheh сказал:

Константа равновесия в этой реакции

K=(X+0,1)*(x+0,1)/(x-?)*(x-?),а вот моли надо взять из первой реакции или из второй реакции для CH3COOH и C2H5OH? 

K = [эфир]*[H2O]/[CH3COOH]*[C2H5OH]

Показать  

 

Изменено 2 Марта, 2019 в 16:13 пользователем Alex-chem

[yatcheh]

  В 02.03.2019 в 16:12, Alex-chem сказал:

 

Показать  

 

В смысле? Забудьте про первую реакцию. У вас есть значение константы равновесия, и начальные условия - 150 г уксусной кислоты, 200 мл 90%-го этанола. Этанол пересчитайте на безводный (с учётом плотности), и учтите воду, которую он уже содержит. 

[Alex-chem]

  В 02.03.2019 в 12:14, Alex-chem сказал:

n(CH3COOH)=m/M=150г/60г/моль=2,5моль

 

mр-ра(С2Н5OH)=V*p=200мл*0,82г/мл=164г

mв-ва(C2H5OH)=mр-ра*W/100%=164г*90%/100%=147,6г

n(C2H5OH)=m/M=147,6г/46г/моль=3,21 моль

Показать  

Посчитал, n(CH3COOH)=2,5 моль

                    n(C2H5OH)=3,21 моль

Значит, Kp= [эфир]*[H2O]/[CH3COOH]*[C2H5OH]= (X+0,1)*(X+0,1)/(X-2,5)*(X-3,21)

Правильно или я что-то перепутал?

 

[yatcheh]

  В 02.03.2019 в 16:48, Alex-chem сказал:

Посчитал, n(CH3COOH)=2,5 моль

                    n(C2H5OH)=3,21 моль

Значит, Kp= [эфир]*[H2O]/[CH3COOH]*[C2H5OH]= (X+0,1)*(X+0,1)/(X-2,5)*(X-3,21)

Правильно или я что-то перепутал?

 

Показать  

 

Лишнюю воду надо учесть. Которой в том спирте 10%

[Alex-chem]

  В 02.03.2019 в 17:05, yatcheh сказал:

Которой в том спирте 10%

Показать  

Если вы про первую реакцию,то там 100% спирта

Если про вторую реакцию,то 10%

 

 

  В 02.03.2019 в 12:14, Alex-chem сказал:

CH3COOH+C2H5OH=CH3COOC2H5+H2O

n(CH3COOH)=m/M=36г/60г/моль=0,6моль (избыток)

 

mв-ва(C2H5OH)=mр-ра*W/100%=7,36г*100%/100%=7,36г

n(C2H5OH)=m/M=7,36г/46г/моль=0,16 моль (недостаток)

n(C2H5OH)=n(CH3COOC2H5)=0,16 моль

Показать  

 Вы имеете ввиду это?

[yatcheh]

  В 02.03.2019 в 17:15, Alex-chem сказал:

Если вы про первую реакцию,то там 100% спирта

Если про вторую реакцию,то 10%

 

 

 Вы имеете ввиду это?

Показать  

 

Я имею в виду, что в условиях значиццо 90%-й спирт. А поскольку вода - участник реакции, её надо учитывать. 

Ну ёлы-палы... Вам дано уравнение константы, её значение, начальные условия - в чём проблема-то, уравнять уравнение?

Весь смысл задачи - пользуясь первой реакцией вычислить константу равновесия, и пользуясь этой константой, вычислить выход эфира во второй реакции.

Изменено 2 Марта, 2019 в 17:34 пользователем yatcheh